Question

（2011?淄博）汽車大量增加，給人們的生活帶來方便，但交通事故也隨之增加，交通事故發(fā)生的一個重要原因是汽車從制動到完全停下來需要前進一段距離，這段距離的大小與輪胎和地面之間的摩擦力有直接的關(guān)系，同學(xué)們以“探究摩擦力大小與哪些因素有關(guān)”為課題進行了如下探究：
下表是某小組同學(xué)利用長木板、毛巾、2塊完全相同的帶鉤立方體木塊、彈簧測力計等器材，在實驗探究時得到的一組實驗數(shù)據(jù)：

實驗次數(shù)	與木塊的摩擦面	木塊的放置方式	彈簧測力計的示數(shù)/N
1	木板表面	一木塊平放	1.8
2	木板表面	一木塊平放	2.9
3	毛巾表面	一木塊平放	2.4
4	木板表面	兩木塊疊放	3.6

（1）你認為表中哪個數(shù)據(jù)是不合理的，并指出在彈簧測力計正常使用下導(dǎo)致數(shù)據(jù)不合理的原因：

2.9N

；

是由于沒有勻速拉動木塊造成的

．
（2）分析第1和第4兩次實驗數(shù)據(jù)，在

接觸面粗糙程度

相同時，

壓力

越大，摩擦力越大．這種研究問題的方法通常叫控制變量法．
（3）小麗同學(xué)提出了一個問題：摩擦力的大小與接觸面積的大小是否有關(guān)呢？然后她將木塊沿豎直方向截取一半后，測得木塊所受摩擦力變?yōu)樵瓉淼囊话耄�她由此得出：摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小，你認為她的探究過程存在的缺陷是

沒有控制壓力不變

．要“探究摩擦力的大小與接觸面積的大小是否有關(guān)”應(yīng)該選擇一個

長方體

（填“長方體”或“正方體”）木塊，至少需要通過做

2

次實驗才能得出較為準確的結(jié)論．
（4）人們雪后常在汽車輪胎上纏繞防滑鏈，這樣可以減少交通事故的發(fā)生，請你從影響摩擦力大小的因素角度說明此做法的道理

在壓力不變的情況下，增大了接觸面的粗糙程度，增大摩擦力

．

Answer 1

分析：控制變量法的運用，是本實驗的基本研究方法，同時，在用彈簧測力計拉動木塊時，一定要盡量使其做勻速直線運動，這樣拉力與摩擦力才是一對平衡力．因此，無論在設(shè)計實驗、進行實驗還是分析實驗結(jié)論的過程中，都要注意這幾點．

解答：解：（1）分析1、2兩次實驗可知，實驗條件相同，彈簧測力計的示數(shù)應(yīng)該不變，因此必定有一個出現(xiàn)了問題，再與實驗3的結(jié)果相比較可以看出，第2次實驗的2.9N顯然是偏大了，造成這一結(jié)果的原因，可能是由于沒有勻速拉動木塊造成的；
（2）第1和第4兩次實驗中，接觸面相同，木塊的壓力不同，彈簧測力計的示數(shù)不同，因此可得出在接觸面粗糙程度相同時，壓力越大，摩擦力越大；
（3）根據(jù)控制變量法的要求，在研究摩擦力大小與接觸面積大小是否有關(guān)時，應(yīng)保持壓力、接觸面的粗糙程度不變，因此，小麗的設(shè)計明顯違背了控制變量法的要求；最簡便的做法是選擇一個長方體木塊，這樣在壓力不變的情況下，可通過改變不同的側(cè)面來改變接觸面積的大小，至少通過兩次實驗，可得出相應(yīng)的結(jié)論；
（4）防滑鏈的作用是在壓力不變的情況下，在增大了接觸面的粗糙程度，進而增大了摩擦力，達到了減少交通事故的效果．
故答案為：（1）2.9（2.9 N或第2次實驗；是由于沒有勻速拉動木塊造成的；
（2）接觸面的粗糙程度，壓力；
（3）沒有控制變量（或沒有控制壓力不變），長方體，2；
（4）在壓力不變的情況下，增大了接觸面的粗糙程度，增大摩擦力．

點評：理解和運用控制變量法，是解決此題中多個問題的關(guān)鍵，對此題中牽扯到了三個因素，我們一定要明確摩擦力的大小與壓力大小、接觸面的粗糙程度有關(guān)，與接觸面積的大小無關(guān)．同時，在分析實驗數(shù)據(jù)時，還要一定要特別注意如果不能勻速拉動彈簧測力計，可能對測量結(jié)果造成的影響．